一种用于污水处理装置中填料表面生物膜削减清除的装置制造方法及图纸

一种用于污水处理装置中填料表面生物膜削减清除的装置，包括设置在污水处理装置两侧的超声波处理组件，用于处理填料表面的生物膜；设置于污水处理装置出水口一端的过滤组件；设置于过滤组件后的水质在线监测系统，用于实时监测出水口的水质和水流量；连接至超声波处理组件、过滤组件和水质在线监测系统的控制模块；所述超声波处理组件包括超声波发生器和与超声波发生器电连接的超声波换能器，所述超声波发生器控制超声波换能器产生空化效应使填料表面的生物膜被撞击脱落，设置超声波处理组件在过滤组件辅助下，能够在不影响污水处理装置性能的前提下，实现填料表面生物膜的高效清除和分离，减少污水处理装置的运行和维护成本。成本。成本。

【技术实现步骤摘要】
一种用于污水处理装置中填料表面生物膜削减清除的装置


[0001]本技术涉及一种用于污水处理装置中填料表面生物膜削减清除的装置，属于污水处理装置领域。

技术介绍

[0002]全球工农业的快速发展和城镇化进程的不断加快，已经严重破坏全球环境，使得水资源严重匮乏。为了满足全球不断增长的人口的用水需求，越来越多的污水处理厂和污水处理工艺被建造和开发，具体包括人工湿地、接触氧化污水处理装置、厌氧处理装置等。然而，在长时间运行的污水处理过程中，成分复杂的污水会造成污水处理装置的物理堵塞，化学堵塞和生物堵塞。
[0003]其中生物堵塞是造成污水处理系统堵塞的主要原因。生物堵塞主要是由于微生物及其在基质层中产生的胞外聚合物引起的。胞外聚合物是一种主要由多糖、蛋白质、核酸和脂质等组成的微生物代谢物，它们可以与污水处理装置中的无机或有机填料颗粒结合，在其表面形成粘稠的生物膜状物质，具有很高的附着力。适量的生物膜有利于污染物的去除，但过量的生物膜会使填料表面形成更多的粘性物质，可能会降低填料层的孔隙率，从而影响到污水处理装置的处理性能和使用寿命。因此，缓解或消除生物膜造成的堵塞是污水处理装置构建和运行中迫切需要解决的问题。
[0004]传统的预防和修复污水处理装置的生物堵塞技术包括添加絮凝剂或优化进水负荷和填料比等物化预处理方法，或者通过生物絮凝，物理接触氧化，微生物燃料电池等生物预处理方法，然而这些预处理方法没有从根本上解决生物堵塞的问题，还增加了污水处理装置的建造和运行成本，以及污水处理的占地面积。如何在不影响湿地的处理性能以及成本最优化的前提下，最大程度地削减填料表面生物膜是迫切需要解决的问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种用于污水处理装置中填料表面生物膜削减清除的装置。
[0006]一种用于污水处理装置中填料表面生物膜削减清除的装置，包括设置在污水处理装置两侧的超声波处理组件，用于处理填料表面的生物膜；设置于污水处理装置出水口一端的过滤组件；设置于过滤组件后的水质在线监测系统，用于实时监测出水口的水质和水流量；连接至超声波处理组件、过滤组件和水质在线监测系统的控制模块；所述超声波处理组件包括超声波发生器和与超声波发生器电连接的超声波换能器，所述超声波发生器控制超声波换能器产生空化效应使填料表面的生物膜被撞击脱落，设置超声波处理组件在过滤组件辅助下，能够在不影响污水处理装置性能的前提下，实现填料表面生物膜的高效清除和分离，减少污水处理装置的运行和维护成本，并且通过控制模块控制整个装置的运作，使过滤装置配合超声波处理组件灵活进行生物膜的分离过滤，增加了装置的实用性。
[0007]优选的，所述超声波换能器的数量至少为一个，所述超声波换能器为三明治式压
电换能器，三明治式换能器是最常见的一种结构形式，三明治式压电换能器可在外电场作用下产生各种振动变形并且能够产生强超声波辐射。
[0008]进一步的，所述超声波换能器由前盖板、压电陶瓷片、绝缘套筒、铜片电极、后盖板组成，通过预应力螺母、弹簧垫片和预应力螺栓固定，压电陶瓷片是由两片独立的、经过轴向极化处理的压电陶瓷组成，称之为“晶堆”，为换能器提供振动激励。
[0009]优选的，所述压电陶瓷片为钛酸铅压电陶瓷。
[0010]进一步的，所述超声波换能器的频率为20
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100KW，可根据堵塞的严重程度调节换能器的频率。
[0011]进一步的，所述超声波发生器为它激式震荡电路结构，超声波放大电路包括线性放大电路和开关电源电路，较自激式震荡电路结构在输出功率增加10％以上。超声波放大电路形式采用线性放大电路和开关电源电路，具有转换效率高，不严格要求电路匹配，允许工作频率连续快速变化等优点。因此可以针对堵塞的轻重程度选择不同的工作频率。
[0012]进一步的，所述过滤组件包括可升降式架台和设置在可升降式架台上的过滤网组，所述过滤网组由保护层、阻挡过滤层和强度支撑层组成，其具体尺寸可根据污水处理装置出水口的尺寸进行设计和调整，保护层用于阻拦较大颗粒的砾石或杂质等，尺寸较大，阻挡过滤层可以由单层或多层扩张过滤网组成，强度支撑层是由不锈钢架组成，主要作用是防止过滤层的变形和损坏。
[0013]优选的，所述阻挡过滤层包括单层或多层扩张的过滤网，所述过滤网组的排列是由不同的孔径和密度的过滤网，按照从粗到细的顺序排列，使水流通过时多次改变流动方向，增大堵塞生物膜的分离效率。
[0014]优选的，所述过滤网的材质为不锈钢、高分子有机物、棉布或其他材料，可以根据污水处理装置中水质不同来进行组合搭配。
[0015]进一步的，所述控制模块包括动力设备控制电路模块和远程监控系统，所述远程监控系统用于实时监控各组件的运行状态，在某个组件出现故障时报警，提示及时进行故障维修，动力设备控制电路模块能够控制过滤组件中可升降式架台的上升和下降，以及超声波处理组件的开启和关闭处理。
[0016]本技术的有益效果如下：设置超声波处理组件在过滤组件辅助下，能够在不影响污水处理装置性能的前提下，实现填料表面生物膜的高效清除和分离，减少污水处理装置的运行和维护成本，并且通过控制模块控制整个装置的运作，使过滤装置配合超声波处理组件灵活进行生物膜的分离过滤，增加了装置的实用性。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本技术的范畴。
[0018]图1为本技术的超声清除装置结构示意图；
[0019]图2为本技术中的换能器的结构示意图；
[0020]图3为本技术中的过滤网的结构示意图；
[0021]图4为本技术用于表面流潜流湿地的流程示意图；
[0022]图5为本技术用于水平流潜流湿地的流程示意图；
[0023]图6为本技术用于垂直流潜流湿地的流程示意图。
[0024]图中，1、进水口；2、污水处理装置；3、出水口；4、超声波发生器；
[0025]5、超声波换能器；51、前盖板；52、压电陶瓷片；53、绝缘套筒；54、铜片电极；55、后盖板；56、预应力螺母和弹簧垫片；57、预应力螺栓；6、过滤组件；61、保护层；62、阻挡过滤层；63、强度支撑层；7、水质在线监测系统；8、控制模块。
具体实施方式
[0026]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述。
[0027]需要说明的是，本技术实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本技术实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于污水处理装置中填料表面生物膜削减清除的装置，设置于污水处理装置中，其特征在于：包括设置在污水处理装置两侧的超声波处理组件，用于处理填料表面的生物膜；设置于污水处理装置出水口一端的过滤组件；设置于过滤组件后的水质在线监测系统，用于实时监测出水口的水质和水流量；连接至超声波处理组件、过滤组件和水质在线监测系统的控制模块；所述超声波处理组件包括超声波发生器和与超声波发生器电连接的超声波换能器，所述超声波发生器控制超声波换能器产生空化效应使填料表面的生物膜被撞击脱落。2.如权利要求1所述的用于污水处理装置中填料表面生物膜削减清除的装置，其特征在于：所述超声波换能器的数量至少为一个，所述超声波换能器为三明治式压电换能器。3.如权利要求2所述的用于污水处理装置中填料表面生物膜削减清除的装置，其特征在于：所述超声波换能器由前盖板、压电陶瓷片、绝缘套筒、铜片电极、后盖板组成，通过预应力螺母、弹簧垫片和预应力螺栓固定。4.如权利要求3所述的用于污水处理装置中填料表面生物膜削减清除的装置，其特征在于：所述压电陶瓷片为钛酸铅压电陶瓷。5.如权利要求1
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3任一所述的用于污水处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：江顺风，郑向勇，辛锡光，赵敏，王芝权，金华长，濮梦婕，吴苏清，范春贞，金展，贝克，吕宝强，肖德荣，徐奔拓，戴传军，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：新型
国别省市：